专利名称：开关电容dc-dc转换器中的功率开关可靠性的制作方法
技术领域：
本发明涉及开关电容DC-DC转换器中的功率开关可靠性。
背景技术：
各种移动或便携式电子器件可能已经通过在低电压(例如3. O伏特、1. 5伏特等)下在这些器件内操作一些系统来减少功耗。这样的电子器件经常使用直流到直流转换器(“dc到dc转换器”或“dc-dc转换器”)来把可从其电源得到的电压“逐步减低”到被这些系统使用的较低的电压。通常的dc-dc转换器包括开关电容dc-dc转换器，所述开关电容dc-dc转换器可以包含一个或多个控制一个或多个储能元件(例如“飞跨电容(flying capacitor)”等)的开关。这些开关确定储能元件何时充电和放电，以给负载供电。这些储能元件可以从被调节的电流源充电，并且可以至少部分地向与负载并联地耦合的“缓冲器”或者输出电容放电。在开关电容dc-dc转换器(特别地以亚微米工艺来实施的那些转换器)中使用的开关可能遭受被称为热载流子应力(HCS)的情形，所述热载流子应力(HCS)可以随着时间的过去降低开关的性能。高能载流子(也被叫作热载流子)可以作为在工作期间在器件周围生成的高能电场的结果而在开关中被生成。这样的热载流子的存在触发众多物理损伤过程(被称为HCS)，所述物理损伤过程可以在器件的使用期限内改变开关特性。长期工作可以引起使用诸如dc-dc转换器之类的开关的电路的故障。例如，高能电场可以将开关材料(例如半导体材料)中的本地载流子加速到大大高于晶格温度的有效温度。热载流子可以向晶格传递可以破坏在Si/Si02界面处的接合(bond)的动能。同样地，作为高能电场的结果，载流子可以被注入到SiO2层中，并且在那里可以变得被捕获。诸如接合被破坏或载流子变得被捕获之类的意外事件可以在SiO2层中创建不期望的电荷和/或引起可以减少沟道载流子迁移率并增加器件的阈值电压的界面陷阱。各种器件中的由HCS引起的相关问题可以包括由于热载流子流入体中引起的衬底电流，因为热载流子流入栅的器件退化，减少的漏电流、减少的跨导和亚阈值斜率的降低。—些解决方案已经被提供来减少HCS的影响。以开关的导通电阻/阻抗(Rffl)的增加或开关的面积的增加(以实现相同的Rffl值)为代价，如果不是所有的则是许多所提供的解决方案减少热载流子退化。开关的Ron以及开关的面积都是开关电容dc-dc转换器中的重要的性能参数，特别是当以亚微米工艺来实施时。一般地，Rffl越低，性能越好，并且面积越小，器件越好地满足实施或设计标准。
发明内容
本发明提供了一种设备。所述设备包括储能元件、第一开关和第二开关。第一开关被耦合到储能元件的第一端子。第二开关被耦合到储能元件的第一端子，并且第二开关被布置来与第一开关偏移地来回切换(toggle)。
本发明还提供了一种直流到直流(dc-dc)转换器。所述直流到直流(dc-dc)转换器包括储能元件和多个开关。所述多个开关被耦合到储能元件的第一端子。所述多个开关中的至少一个被布置来接收切换信号。所述切换信号被布置来使多个开关中的一个或多个的切换在多个开关中的另一开关已来回切换时延迟预置的持续时间。此外，本发明还提供了一种方法。所述方法包括关于直流到直流(dc-dc)转换器的储能器件布置第一开关和第二开关，其中第一开关和第二开关中的一个或多个将所述储能器件耦合到电压源；来回切换第一开关；与来回切换第一开关同时地开始预置的延迟；在预置的延迟结束时来回切换第二开关。
参照所附的附图，详细的描述被阐明。在附图中，参考数字的最左侧的(多个)数标识参考数字在其中第一次出现的图。相同参考数字在不同的图中的使用指示类似的或相同的项。图1A是其中根据本公开内容的技术可以被实施的实例开关电容dc-dc转换器的示意图。图1A示出了在第一工作阶段中的实例dc-dc转换器。图1B是图1A的实例开关电容dc-dc转换器在第二工作阶段中的示意图。相对于在图1A和IB中示出的第一和第二工作阶段，图2是示出了控制各种开关的实例电压波形的波形图。图3是图1A和IB的dc-dc转换器的被实施为开关集合的实例开关的示意图。同样被示出的是示出针对开关集合的偏移切换方案的实例时序图。图4是图示了在根据实施方案的dc-dc转换器中使用多个开关的实例开关定时过程的流程图。
具体实施例方式MM
技术和/或器件的有代表性的实施方案提供对开关定时的控制，和/或提供对被用在开关电容dc-dc转换器中的功率开关的开关布置。在各种实施方案中，定时方案可以结合各种开关布置被使用，以减少或消除高能场对开关(包括基于金属氧化物半导体(MOS)的开关和其他)的影响。技术和/或器件可以被用来减少、最小化或消除热载流子应力(HCS)对于开关器件的影响。实例最坏情况HCS情形是其中低阻抗功率开关被采用来同时切换高电流和高电压的情形。这个组合一般创建上面所描述的高能电场，并且可能随着时间的过去导致对开关的物理损伤。多开关布置可以结合定时方案被使用，以使功率开关工作分级(stage)，并且以避免对低阻抗功率开关进行热切换。通常的开关电容dc-dc转换器包含控制一个或多个储能元件(例如电容)的充电和放电的一个或多个开关。开关可以将(多个)储能元件耦合到用于进行充电的电压源和/或用于进行放电的负载。在一个例子中，通过使用开关对或组，开关中的一个或多个可以被实施。例如，(具有所选的工作特性的)包括两个或更多个开关的开关集合可以代替dc-dc转换器中的单个功率开关被使用。通过使用定时方案，该集合中的开关的定时可以被协调，使得该集合中的开关在例如充电阶段期间不可同时来回切换。在替换的实施方案中，开关集合中的一个或多个开关可以被布置来以基于每个开关的相对阻抗的顺序进行切换。例如，该集合中的较高阻抗开关可以被布置来在较低阻抗开关之前切换。在其他实施方案中，各个单独的开关的其他特性可以被用来协调集合中的开关的定时。针对开关电容dc-dc转换器的开关定时控制和开关布置的各种实施方案在本公开内容中被讨论。切换控制的技术和器件参照在附图中所图示的实例dc-dc转换器电路示意图和各种相关的波形被讨论。所讨论的技术和器件可以被应用于各种dc-dc转换器设计、电路和器件中的任何一个，并且处于本公开内容的范围之内。此外，为了便于讨论和图示的便利，在dc-dc转换器电路的环境下指的是在这里所讨论的技术和器件。这些技术和/或器件也可以被用在其他实施方案、电路、系统等等中，以减少或消除热载流子应力。所公开的技术和器件的优点是变化的，并且包括1)对开关器件(例如功率开关)的减少的物理损伤，其包括被破坏的接合以及其他器件退化；2)开关与系统的增加的可靠性；3)通过使用低阻抗开关被改进的性能；4)开关器件的减少的尺寸；5)被减少的影响载流子迁移率和阈值电压的界面陷阱发生和衬底电流；以及6)可靠的漏电流、跨导与亚阈值斜率。所公开的技术的其他优点也可以存在。不同时切换高电流和高电压提供附加的益处。除了改进热载流子可靠性实施例之夕卜，产品的改进表明比公知的设备显著更低的电磁干扰。以偏移的方式切换电流和电压实现单独控制的变化率或适度的电压以及电流斜坡。这导致特别是在车辆应用中所要求的更小的高频干扰和良好的电磁兼容，以确保系统的(例如汽车的)其他部件并不被妨碍。通过使用多个例子，实施方案在下面被更详细地解释。虽然各种实施方案和例子在这里和在下面被讨论，但是，通过组合各个单独的实施方案和例子的特征和要素，其他实施方案和例子可以是可能的。实例开关电容DC-DC转换器
图1A是示出图示的dc-dc转换器电路100的示意图，其中提供切换控制(例如可编程切换、开关定时等)的技术和/或器件可以被采用。应理解的是，这些技术和/或器件可以作为dc-dc转换器电路100的部分或作为另一系统的部分(例如作为dc-dc转换器100的外围等)被实施。图1A中的所图示的dc-dc转换器依据“降压(buck)”器件被示出并且被描述，所述“降压”器件将输入DC电压(Vin)减少到期望的较低的输出DC电压(VQUT)。然而，该图示是为了便于讨论。在这里关于针对dc-dc转换器所描述的技术和器件并不限于降压器件，并且可以被应用于其他类型的dc-dc转换器(例如升压、降压-升压等)，而不离开本公开内容的范围。虽然本公开内容讨论开关电容型dc-dc转换器，但是各种其他类型的dc-dc转换器也可以采用在这里被讨论的技术和/或器件。因此，通用术语“dc-dc转换器”自始至终被使用。如在图1A中所示，实例dc-dc转换器100可以被设计具有一个或多个开关(诸如开关S1、S2、S3、…、S9)以及储能元件(诸如储能元件Cl和C2)。在实施方案中，开关SI至S9中的一个或多个可以控制储能元件Cl和/或C2的充电和/或放电。通过根据定时方案断开和闭合以允许从电压源(诸如Vin)充 电以及向负载(被示为负载RJ放电，所述一个或多个开关S1- S9可以做到这样。在各种实施方案中，开关S1- S9中的一个或多个可以被布置来接收切换信号(例如栅源电压(Ves))等等，从而引起开关来回切换。在图1A中，为了便于讨论，九个开关(S1、S2、S3、…、S9)被图示。在各种实施方案中，更多的开关或更少的开关也可以被用在dc-dc转换器100中。定时部件也可以被包括(在图3中被示为定时部件302)，以确定针对开关SI至S9中的一个或多个的切换定时。在各种实施方案中，定时部件可以与dc-dc转换器集成，或者可以是dc-dc转换器的外围，并向开关提供一个或多个切换信号(在图3中被示为切换信号304)。在其他实施方案中，一个或多个切换信号304可以从远程源被提供给开关。在一个实施方案中，开关SI至S9中的两个或更多个可以被布置来具有偏移或交错的切换，使得开关并不同时、而是根据预置的差来回切换。在其他实施方案中，开关Si至S9中的两个或更多个可以被布置来以基于开关的相对阻抗的顺序进行切换。例如，开关S1- S9中的具有较低阻抗的一个或多个开关可以被布置来在开关SI至S9中的具有较高阻抗的其他开关已经切换之后在为预置的持续时间的时间进行切换。
负载Rl可以表示由dc-dc转换器100供给功率的器件、系统等并且消耗电流负载。例如，负载&可以表示通信器件、微控制器等的子系统。在一些实施方案中，如在图1A中所示出的那样，实例dc-dc转换器100可以包括输入电容Cin和/或与负载&并联的负载电容Ctm (即缓冲电容)。如果负载电容Ctm被包括，则储能元件Cl和/或C2也可以向负载电容Qm放电能，从而使得附加的能量对于负载&可用并且缓冲负载变化。dc-dc转换器100的输出(Vtm)在图1A的例子中被示为负载&上的电压。在各种实施方案中，开关SI至S9可以利用经由例如时钟信号所控制的金属氧化物半导体(MOS)器件来实施，所述金属氧化物半导体(MOS)器件诸如P型金属氧化物半导体(PMOS)和/或N型金属氧化物半导体(NMOS)器件或晶体管。在其他实施方案中，通过使用二极管、其他类型的晶体管等等，开关SI至S9可以被实施。储能器件Cl和C2可以利用电容或类似的储能器件来实施。在实例dc-dc转换器100中使用的储能元件Cl和C2的数目可以基于输入电压(Vin)与输出电压(Vott)的比被选择，以最大化从输入源到输出负载的能量传递。在实例实施方案中，为了实现为2:1的比(Vin彡2XVQUT)，一个储能元件(Cl或C2)可能是足够的，而针对为3:1的比(Vin彡3X Vtm),两个储能元件(Cl和C2)可以被使用，依此类推。因此，附加的储能元件可以使用附加的开关。通过使用图1A和IB的电路图，dc-dc转换器100的实例工作可以被图示,从而示出了具有3:1的比的实施方案。所描述的工作并不限于所示出的电路，并且也可以应用于dc-dc转换器的各种其他电路配置。图1A是实例dc-dc转换器100在第一工作阶段中的示意图。储能元件Cl被示出与输入电压Vin、储能元件C2以及缓冲电容Ctot串联耦合。在该配置中，如所图示的那样，储能元件Cl和C2在充电阶段中，其中每个储能元件都充电至大约 1/3Vin。在图1A中示出的例子中，开关S6在储能元件Cl的第一端子(例如正极端子)处把储能元件Cl耦合到输入源Vin的正极端子。开关S2在储能元件Cl的第二端子(例如负极端子)处经由开关S2把储能元件Cl耦合到储能元件C2的第一端子(例如正极端子)。开关S5在储能元件C2的第二端子处把储能元件C2耦合到缓冲电容Cott (以及RJ的正极端子。缓冲电容Qm (以及RJ的负极端子与输入源Vin的负极端子共用。
图1B是dc-dc转换器100在第二工作阶段中的示意图。储能元件Cl被示出与储能元件C2以及缓冲电容Cott并联耦合。在该配置中，如所图示的那样，储能元件Cl和C2在放电阶段中，从而向Qjut和&释放能量。在图1B中示出的例子中，开关S7在储能元件Cl的第一端子(例如正极端子)处经由开关S9把储能元件Cl耦合到储能元件C2的第一端子(例如正极端子)。开关SI在Cl的第二端子(例如负极端子)处经由开关S4把Cl耦合到储能元件C2的第二端子(例如负极端子)。Cl和C2的负极端子与缓冲电容Cott (以及RJ的负极端子共用，所述缓冲电容Ctot(以及RJ的负极端子与输入源Vin的负极端子共用。在实施方案中，开关SI至S9中的一个或多个可以被布置来保持(rest)在固定的状态下，而所述开关中的一个或多个其他的开关在一个或多个阶段和/或预置数目的切换循环期间来回切换状态。 如参照图1A和IB在上面所描述的那样，通过交替两个不同的工作阶段以及它们的相关联的开关配置，能量传递可以被获得。在第一阶段中，S6、S2和S5被闭合，而其他开关断开。储能元件Cl和C2与缓冲电容Ctm串联。能量从源Vin流向输出并且给Cl和C2充电。在第二阶段期间，S7、S9、SI和S4被闭合并且其他开关断开。储能元件Cl和C2现在彼此并联，并且与缓冲电容Cott并联。在第一阶段期间被存储在储能元件Cl和C2中的能量在第二阶段期间被传递到缓冲电容Cott以及被传递到负载在一个实施方案中，在稳态期间，储能元件Cl和C2 (以及缓冲电容Ctot)将具有基本上等于Vtm的电压。因此，在当储能元件Cl和C2以及缓冲电容Ctm被串联连接时的第一阶段期间，当Vin ^ 3X Vout时发生来自源Vin的能量传递。在实施方案中，Vin越接近于3 X Vout,能量传递将越有效。为了本讨论的目的，假设存在上面所描述的两个工作阶段之间的理想过渡。然而，被描述的技术并不限于该情况。在一些实施方案中，在两个阶段之间可能使用附加的阶段，以便避免短路状况。包括附加阶段仍然处于本公开内容的范围之内。另外，其他工作模式也在本公开内容的范围之内，所述其他工作模式包括使用其他电压比(包括2:1的比、1:1的比或逐步增加的比)的模式、包括更少的或附加的储能元件和/或开关的模式以及包括具有类似的工作的其他部件的模式。此外，对于所述示意图具有附加的部件的dc-dc转换器也在本公开内容的范围之内。实例开关定时控制以及开关布置
如上面所讨论的那样，当低阻抗功率开关被采用来同时切换高电流和高电压时，最坏情况HCS情形可以产生。当低阻抗MOS器件被使用例如在一个或多个开关S5和S6处时，这可能是在充电循环的开始时的状况。相对于参照图1A和IB所讨论的第一和第二工作阶段，并且根据开关定时控制和/或开关布置的实例实施方案，图2的波形示出了控制各种开关的实例电压波形。在一个实施方案中，如所示出的那样，第一阶段(充电阶段)和第二阶段(放电阶段)通过其中所有开关都是断的(例如断开)的短时间间隔而被分开。这在图2中通过被标记为“高Z”的持续时间来指示。应该理解的是，波形是基本上连续的，从而在每个结束之后都返回到波形的开始。为了观察便利，具有与开始部分至少部分地冗余的结束部分的波形被示出。在例子中，开关S1、S4、S5和S6正切换电压，而开关S2、S7和S9正切换电流。在一个实施方案中，开关S3和S8可以被固定在“断”的位置中。在一些实施方案中，开关S3和S8可以被用来实现不同的变换比(例如2:1的比等)等等。如在图2的波形中所图示的那样，在第一阶段的开始，开关S5和S6是断的(即断开、最大Rw或高Z状态)，而在至少这些开关上的电压在最大值处。如果通过使用非常低的Ron器件来实施开关S5和S6，那么在第一阶段(充电阶段)的开始，开关S5和S6将在闭合时的同时受到高电流和高电压。因此，当开关S5和S6来回切换闭合时，开关S5和S6将受最坏情况HCS情形影响。在实施方案中，开关SI至S9中的一个或多个(例如，诸如开关S5和/或S6)可以被实施为开关集合(例如对或组)。这些开关可以以任何数目的配置被耦合，以实现期望的结果。该集合中的开关可以针对它们的工作特性被选择。例如，对HCS不敏感的高阻抗开关可以与可能对HCS更敏感但具有低阻抗的开关并联耦合。定时部件(诸如定时部件302)可以被用来确定针对开关对的开关定时，使得一个开关相对于其他开关有偏移地来回切换。因而，通过先切换高阻抗开关并且在例如预置的延迟之后接着切换低阻抗开关，热切换可以被避免。图3是被实施为并行开关集合Sxa和Sxb的dc-dc转换器100的实例开关Sx (诸如开关S5、S6等)的不意图。在实施方案中，开关Sxa具有比开关Sxb更大的阻抗。例如，开关Sxa可以具有比开关Sxb的阻抗大至少十的数量级(a decade order of magnitude) (IOX )的阻抗。在一些实施方案中，阻抗差可以是数个量级。如在图3的时序图中所示出的那样，开关Sxa可以被布置来由定时部件302 (例如时钟方案、数字控制器、数字逻辑等)在开关Sxb之前进行切换。定时部件302 (或另一源)可以向所述开关中的一个或多个提供切换信号304，以引起开关来回切换。在另一例子中，切换信号304可以被布置来使开关Sxb在开关Sxa已来回切换(例如被闭合)之后来回切换(例如闭合)预置的持续时间(例如延迟)tD，其中所述持续时间tD在切换开关Sxa时开始。在一个实施方案中，定时部件302被布置来当Sxa上的电压大约为最大电压时来回切换第一开关SXA。例如，Sxa可以在图2中被指示为“高Z”的定位处以及在开关Sxa上的电压在最大值处的地方(例如在针对开关S5和S6的第一阶段的开始时)被来回切换。在另一实施方案中，定时部件302可以被布置来当第二开关Sxb上的电压大约为最小电压时来回切换第二开关Sffi。当开关Sxa和Sxb被并联布置时，开关Sxb上的电压可以在例如开关Sxa已来回切换(例如闭合)之后在最小值处持续预置的持续时间tD。在实施方案中，持续时间tD可以表示在开关Sxa闭合之后储能元件Cl和/或C2充电到特定的电压Vl的时间。接着，当开关Sxb闭合时，在延迟tD结束时，储能元件Cl和/或C2可以进一步充电到另一电压V2，其中V2表示储能元件Cl和C2的最大充电电压。在一个实施方案中，定时部件302被布置来在放电阶段期间同时断开第一和第二开关(Sxa和Sffl)。在其他实施方案中，定时部件302可以被布置来以包括分级的配置的其他配置断开第一和第二开关。因而，在各种实施方案中，HCS电阻性第一开关Sxa可以创建针对低阻抗第二开关Sxb的被显著减少的应力情形。例如，开关Sxa可以被视为“预充电”开关，从而切换高电压但是在更小的电流下切换。由于HCS电阻性开关Sxa不可以切换高电流，所以该HCS电阻性开关Sxa可以被选择为具有高阻抗并且是相对小的。另一方面，低阻抗开关Sxb可以根据最小的Ron值和最小的面积被选择，因为开关Sxb仅仅在更高的电流下切换小电压。依据金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)开关实施方案，低阻抗器件(例如Sxb)可以在零Ves (当Sxb断开或被延迟时)受到最大Vds或者在高Ves (当Sxb被闭合并通过电流时)受到低Vds，但在非零Ves (热载流子应力情形)不受到高VDS。两个开关(Sxa和Sxb)都可以被选择来针对这两个开关的相应的角色被优化，并且可以被单独地或者作为综合定时方案的部分被控制。在替换的实施方案中，开关集合可以以包括串联和并联连接的组合的各种耦合配置来包括任何数目的开关，并且实现在这里所描述的结果。有代表性的过程
图4图示了用于实施针对dc-dc转换器(诸如dc-dc转换器100)的开关定时控制的有代表性的过程400。这也可以包括以利用定时方案的方式布置开关。例如，过程400可以包括在其他开关已经来回切换之后将一些开关的来回切换延迟预置的持续时间。开关定时和开关布置可以被用来减少、最小化或消除如上面所描述的热载流子应力情形(HCS)。实例过程400参照图1至3被描述。在框402，该过程包括关于储能器件(诸如储能元件Cl和/或C2)布置多个开关(诸如开关Sxa和SXB)。在例子中，多个开关包括代替dc-dc转换器的一个或多个功率开关(诸如开关SI至S9中的一个或多个)被实施的开关集合(对或组)。该集合中的开关可以基于它们的工作特性(例如开关的阻抗)而被选择。例如，至少两个被选择的开关(诸如第一开关Sxa和第二开关Sxb)可以彼此并联耦合，并且代替一个或多个功率开关被实施。在实施方案中，第一开关和第二开关可以例如被耦合到储能器件的相同的端子，并且可以把储能器件耦合到电压源(诸如VIN)。在替换的实施方案中，附加的开关可以与第一和第二开关并联耦合，或者可以以串联和并联连接的组合与第一和第二开关耦合，并且处于本公开内容的范围之内。在一个实施方案中，多个开关中的至少一个(例如第一开关和第二开关)包括诸如MOSFET之类的金属氧化物半导体器件。在各种实施方案中，任何变化的技术都可以被应用，以提供切换信号和/或针对开关(例如SI至S9、Sxa和Sxb)中的一个或多个的控制。例如，定时可以由定时部件(诸如定时部件302)、计数器、时钟、数字逻辑、数字控制器等等来供给。这些技术中的任何技术都可以单独地或组合地(包括与其他技术相组合地)被应用。在框404，该过程包括来回切换第一开关。在实施方案中，来回切换第一开关包括闭合第一开关以及当第一开关被闭合时把储能器件充电到第一电压(诸如电压VI)。在一个例子中，当第一开关上的电压(例如Vds)在最大电压处时，第一开关被来回切换。例如，这可以是在充电循环的开始时的情况。在替换的实施方案中，该过程包括来回切换以“第一开关”类型的配置(例如高阻抗预充电配置)被布置的多个开关。在框406，该过程包括与来回切换第一开关同时地开始预置的延迟(诸如预置的延迟tD)。在一个实施方案中，第一开关的来回切换可以用信号通知预置的延迟开始。在实施方案中，预置的延迟表示第二开关上的电压从最大电压改变到最小电压的时间。在框408，该过程包括在预置的延迟结束时来回切换第二开关。在实施方案中，来回切换第二开关包括闭合第二开关以及当第二开关被闭合时把储能器件充电到第二电压(诸如电压V2)。在一个例子中，当第二开关上的电压(例如Vds)在最小电压处时，第二开关被来回切换。例如，当第一和第二开关被并联耦合时，这可以是该情况持续在第一开关已经被闭合之后的特定的持续时间。在替换的实施方案中，该过程包括来回切换以“第二开关”类型的配置(例如低阻抗高电流配置)被布置的多个开关。在实施方案中，该过程包括同时断开第一和第二开关，以及使一个或多个储能器件放电。这可以是在充电阶段结束和/或放电阶段开始的时候的情况。在其他实施方案中，第一和第二开关可以以分级的布置或根据另一定时方案被断开，所述另一定时方案包括以分级的布置使储能元件放电的定时方案。该过程400被描述的顺序并不意图被解释为限制，并且任意数目的被描述的过程框可以以任何顺序被组合来实施该过程或替换的过程。另外，单独的框可以从该过程中被删除，而不离开在这里所描述的主题的精神和范围。此外，该过程可以以任何合适的硬件、软件、固件或其组合来实施，而不离开在这里被描述的主题的范围。在替换的实施方案中，其他技术可以以各种组合被包括在该过程400中，并且处于本公开内容的范围之内。结论
虽然本公开内容的实施方案已经用对于结构特征和/或方法动作特定的语言被描述，但是应当理解的是，这些实施方案不一定被限制于所描述的特定的特征或动作。更确切地说，特定的特征和动作作为实施本发明的有代表性的形式被公开。
权利要求
1.一种设备，其包括储能元件；被耦合到储能元件的第一端子的第一开关；被耦合到储能元件的第一端子的第二开关，所述第二开关被布置来与第一开关偏移地来回切换。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，第一和第二开关被布置来以基于第一和第二开关的相对阻抗的顺序来回切换。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，第一开关具有比第二开关更大的阻抗，并且其中第一开关被布置来在第二开关之前来回切换。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，第一开关具有比第二开关大至少十的数量级的阻抗，并且其中第二开关被布置来在第一开关已经来回切换之后来回切换预置的持续时间。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，第二开关被布置来在预置的延迟之后闭合，其中所述预置的延迟在第一开关的闭合时开始。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，第一和第二开关被布置来同时断开。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，第一开关被布置来当第一开关上的电压大约为最大电压时来回切换。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，第二开关被布置来当第二开关上的电压大约为最小电压时来回切换。
9.一种直流到直流(dc-dc)转换器，其包括储能元件；被耦合到储能元件的第一端子的多个开关，其中多个开关中的至少一个被布置来接收切换信号，所述切换信号被布置来将多个开关中的一个或多个开关的切换在多个开关中的另一开关已来回切换时延迟预置的持续时间。
10.根据权利要求9所述的dc-dc转换器，其中，所述切换信号被布置来以基于多个开关的相对阻抗的顺序来切换多个开关。
11.根据权利要求9所述的dc-dc转换器，其中，多个开关中的一个或多个开关具有比多个开关中的其它开关更低的阻抗，并且其中切换信号被布置来将多个开关中的一个或多个开关在切换多个开关中的其它开关之后切换预置的持续时间。
12.根据权利要求9所述的dc-dc转换器，其中，多个开关中的一个或多个开关具有比多个开关中的其它开关低至少十的数量级的阻抗，并且其中所述切换信号被布置来使多个开关中的一个或多个开关在多个开关中的其它开关中的至少一个已来回切换之后来回切换预置的持续时间。
13.根据权利要求9所述的dc-dc转换器，其中，所述切换信号被布置来在预置的延迟之后闭合多个开关中的一个或多个开关，其中所述预置的延迟在多个开关中的一个或多个其它开关闭合时开始。
14.根据权利要求9所述的dc-dc转换器，其中，多个开关中的至少两个开关被彼此并联地布置。
15.一种方法，其包括关于直流到直流(dc-dc)转换器的储能器件布置第一开关和第二开关，其中第一开关和第二开关中的一个或多个把储能器件耦合到电压源；来回切换第一开关；与来回切换第一开关同时地开始预置的延迟；在预置的延迟结束时来回切换第二开关。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括与第二开关并联地布置第一开关。所述的方法，进一步包括当第一开关被闭合时将储能器件充电到
17.根据权利要求15所述的方法，进一步包括当第二开关被闭合时将储能器件充电到 第一电压。
18.根据权利要求15所述的方法，进一步包括同时断开第一和第二开关以及使储能器第二电压。
19.根据权利要求 15所述的方法，进一步包括当第一开关上的电压在最大电压处时来件放电。
20.根据权利要求 15所述的方法，进一步包括当第二开关上的电压在最小电压处时来 回切换第一开关。
21.根据权利要求15所述的方法，其中，第一开关和第二开关中的至少一个包括金属 回切换第二开关。
22.根据权利要求氧化物半导体器件。
23.根据权利要求15所述的方法，其中，预置的延迟表示第二开关上的电压从最大电压改变到最小电压的时间。
全文摘要
本发明涉及开关电容DC-DC转换器中的功率开关可靠性。器件和技术的有代表性的实施方案最小化开关电容dc-dc转换器中的热载流子应力。多开关布置可以结合定时方案被用来给功率开关工作分级。
文档编号H02M3/07GK103001488SQ20121033559
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月12日 优先权日2011年9月12日
发明者B.安克勒, W.赫林格, S.马西利 申请人:英飞凌科技股份有限公司